Temperaturfehler bei der Baro-Höhenmessung & Baro-VNAV Temp.-Grenze

[wollcke]

Hallo zusammen,

ich habe ein Verständnisproblem und finde leider keine Hilfe in meiner Literatur.

Folgendes ist das Problem: Wie lässt es sich erklären, dass ein barometrischer Höhenmesser bei sehr tiefen Temperaturen zu geringe Werte anzeigt?

Meine Wissenslücke offenbarte sich, als ich versuchte nachzuvollziehen, warum es eine Temp.-Grenze für Baro-VNAV Anflüge gibt und warum diese nicht als Luftdruck sondern eben als Temperatur ausdrückt wird.

Ich hoffe, hier ist jemand vom Fach. ;)

Gruß und Danke im Voraus!


P.S.: Sorry, ich hab mich im Unterforum vertan, es sollte eigentlich in Navigation und Technik. Vielleicht kann ein Moderator das Thema verschieben?!

 

[Talon4Henk]

AW: Temperaturfehler bei der Baro-Höhenmessung & Baro-VNAV Temp.-Grenze

Ganz einfach weil ab einem bestimmten Punkt die Abweichung der Dichte und damit des Luftdrucks in Relation zur wahren Höhe zu groß ist.

 

[WaS]

AW: Temperaturfehler bei der Baro-Höhenmessung & Baro-VNAV Temp.-Grenze

Dann müsste es aber doch auch eine obere Temperaturgrenze geben, ab der das Messverfahren nicht mehr hinhaut. (???)

 

[Wind Shear]

AW: Temperaturfehler bei der Baro-Höhenmessung & Baro-VNAV Temp.-Grenze

Bei geringerer Temperatur nimmt die Dichte zu. Die Druckflächen liegen näher aneinander. Somit zeigt der Höhenmesser eine größere Höhe an, im Vergleich zur realen Höhe. Sprich man fliegt näher am Boden als einen der Höhenmesser glauben lässt.

Aufgrund des Temperaturfehlers würde man also irgendwann die geforderte Hindernisfreiheit nicht mehr einhalten. Deswegen die Begrenzung bei Baro-VNAV

Wenn es wärmer ist als Standardtemperatur, fliegt man höher als man denkt. Was nicht so gefährlich ist.

 

[WaS]

AW: Temperaturfehler bei der Baro-Höhenmessung & Baro-VNAV Temp.-Grenze

Wenn es wärmer ist als Standardtemperatur, fliegt man höher als man denkt. Was nicht so gefährlich ist.

<... grübel ...>
Die Folgerung leuchtet mir ein; ihre Voraussetzung aber nicht:

Der Einfluss der Temperatur betrifft sowohl den gemessenen Luftdruck am Boden als auch den im Flugzeug. Warum lässt sich aus der Differenz der beiden dann nicht temperatur-unabhängig die Höhe über dem Boden (Landeplatz) ermitteln?

 

[Wind Shear]

AW: Temperaturfehler bei der Baro-Höhenmessung & Baro-VNAV Temp.-Grenze

Man kann für die Temperatur eine Korrektur anbringen, um die tatsächliche Höhe zu errechnen:
wahre Höhe = gemessene Höhe * (1 + 0,004* delta T)
Wobei 'delta T' die Abweichung zur Standardtemperatur der entsprechenden Höhe ist.

Ich habe mal eine kleine Skizze gemacht, um das mit den unterschiedlichen Abständen zu verdeutlichen. Der schwarze Pfeil entspricht dabei jeweils dem gleichen Druckunterschied (hier 20 hPa), wobei er gleichzeitig unterschiedlich lang ist (die gleiche Druckabnahme findet über unterschiedlich große Strecken statt). Blau entspricht dabei den Druckflächen bei kalter Luft und rot bei warmer (warm oder kalt sind sie jeweils in relation zum Standard).

In der Logik des Höhenmessers ist ein Standardverlauf für die Druckabnahme mit der Höhe hinterlegt (in etwa 27 Fuß/1hPa).

 

[WaS]

AW: Temperaturfehler bei der Baro-Höhenmessung & Baro-VNAV Temp.-Grenze

Trotzdem ist mir dank des Bildes jetzt klar, wo mein Denkfehler war: Eine Änderung der Temperatur bedeutet keinen additiven "Offset", der die Messungen am Boden und im Flug gleichermaßen betreffen würde, sondern mit der Temperatur ändert sich der folgende Faktor:

In der Logik des Höhenmessers ist ein Standardverlauf für die Druckabnahme mit der Höhe hinterlegt (in etwa 27 Fuß/1hPa).

 

[Wind Shear]

AW: Temperaturfehler bei der Baro-Höhenmessung & Baro-VNAV Temp.-Grenze

Das ist natürlich nur eine Faustformel. Deswegen müsste dort auch ein ungefähr Zeichen stehen.

 

[wollcke]

AW: Temperaturfehler bei der Baro-Höhenmessung & Baro-VNAV Temp.-Grenze

Zunächst danke für die Antworten. Das hilft schonmal um einiges weiter. Was mir verständnismäßig noch fehlt ist, wie der Höhenmesser den "Standardabstand" zwischen den Druckflächen realisiert. Geschieht dies über Materialeigenschaften der Aneroiddose?

Gruß!

 

[WaS]

AW: Temperaturfehler bei der Baro-Höhenmessung & Baro-VNAV Temp.-Grenze

... Geschieht dies über Materialeigenschaften der Aneroiddose?

Über den Abstand der Striche auf der Skala!

 

[Wind Shear]

AW: Temperaturfehler bei der Baro-Höhenmessung & Baro-VNAV Temp.-Grenze

Da der Druck nicht linear mit der Höher abnimmt, muss das schon in der Mechanik des Höhenmesser mit berücksichtigt sein. Außerdem ist auch das Verhalten der Aneroiddose nicht linear. Die Kompensation funktioniert über eine Art variable Übersetzung (variable magnification lever), die dem "Fehlverhalten" genau entgegenwirkt und es ausgleicht.

 

[wollcke]

AW: Temperaturfehler bei der Baro-Höhenmessung & Baro-VNAV Temp.-Grenze

@ Wind Shear: Super, damit ist mir geholfen!

Vielen Dank an alle.